CN201873676U - 秸秆沼气工程消化罐出料系统的出料装置 - Google Patents
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Abstract
一种秸秆沼气工程消化罐出料系统的出料装置，是以螺旋管进行出料，螺旋管入口部深入到消化罐中下部，螺旋管以一定的斜角向上伸出消化罐外，螺旋管出口高出消化罐内液面，通过螺旋管的旋转将消化罐内的料液排出。本实用新型消化罐无论是在进料时还是在出料时或同时出料进料都不会引起消化罐的废水液面较大的上下波动，也就不会引起消化罐内的气室压力大变化，甚至有一些误操作，也不会破坏消化罐，确保消化罐的安全。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种秸秆沼气工程消化罐出料装置。
背景技术
在农村由于大量的秸秆，将秸秆切碎加水放到厌氧消化罐内，在湿热条件下，会产生沼气，沼气是生物质能源，属于可再生能源。由于秸秆颗粒较大较轻，因此，出料是比较困难的，如果出料系统不完善的话，对于整个沼气的生产是很不利的。因此，当使用秸秆作为生产沼气原料时，应当将出料装置进行完善是非常必要的。
目前秸秆消化罐出料主要有以下三种方式：
(1)上进料、上出料方式：在秸秆消化罐中，在上部的一端进料，在上部的另一端出料，在进料的同时也在出料。这种进出料方式优点是消化罐内水压稳定，缺点是有短路现象，而且短路现象严重。
(2)上进料、下出料方式：在秸秆消化罐中，在上部的一端进料，在下部的另一端出料，进料和出料不同时进行。一般情况下，先出料后进料。这种进出料方式优点是没有短路现象，缺点是消化罐内水压、气压不稳定，对于沼气的控制系统很难控制。
(3)上进料、螺旋管出料方式：是利用旋转螺旋出料管，可解决已有两种出料方式的不足，当然，它也有缺点，是它需要动力。
目前秸秆沼气工程正处起步阶段，大部分工艺和处理方法基本上沿用传统的沼气处理工艺，但由于秸秆废水的特性，应对传统工艺必须进行改进。目前，根据秸秆废水的特性，上进料已达成共识，但是，废水的出料是上出或下出还未确定，因为各有利弊。目前大部分采用的是下出料方式。这种方式不会造成短路现象，但会引起消化罐内液面上下波动，使气室内的压力产生波动，对罐体的安全有很大的影响，在运行和操作过程中，工作人员应随时监测消化罐内的压力变化，因此，对工作人员的培训要求非常严格，而且消化罐的自动化程度要求高。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种新的秸秆沼气消化罐的出料新装置，这种装置通过针对秸秆废水的特性制作出螺旋管，其螺旋管的入口部设在消化罐的底部，并带有一定的倾斜角和一定的转速，在这种特定的条件下，消化罐无论是在进料时还是在出料时或同时出料进料都不会引起消化罐的废水液面较大的上下波动，也就不会引起消化罐内的气室压力大变化，甚至有一些误操作，也不会破坏消化罐，确保消化罐的安全。
本实用新型采用如下技术方案：一种新的秸秆沼气工程消化罐出料系统的出料新装置，以螺旋管进行出料，螺旋管入口部深入到消化罐中下部，螺旋管以一定的斜角向上伸出消化罐外，螺旋管出口高出消化罐内液面，通过螺旋管的旋转将消化罐内的料液排出。
所述螺旋管倾斜角度为40～50度，螺旋管出口部高出消化罐废水液面10公分以上，以90转/分的转速运转。从而达到稳定出料效果。
所述的螺旋管，及所述的螺旋管的出入口位置、角度、转速、过滤器、循环泵均非常重要。
1、螺旋管出入口的位置：a、入口：位置一定要在消化罐的底部，由于秸秆在水中浸泡后会随螺旋渐沉入消化罐底部，随着时间的延长，罐底的秸秆会越来越多，在不搅拌的情况下，消化罐内形成3个层面，上部是浸泡不久未腐熟的秸秆，中部是清夜，下部是浸泡时间较长腐熟的秸秆。b、出口：位置一定要比消化罐内的废水液面高出30公分，确定这30公分的原因是消化罐内气体有30公分气压。螺旋管的转速越高，提升高度越高。
2、螺旋管的倾角确定：经过试验螺旋出料管在一定的转速下，从40～50度倾角，均能得出出料量的较好结果。
3、螺旋管转速的确定：以45度安装出料管，选择不同的转速与扬程的关系。当转速为90转/分时，其扬程为10公分。
4、螺旋管管径的确定：规范规定一般出料管应比进料管大2号，通过实验发现，管径越大电机用电量越大，管径越小电机的用电量越小。因此，螺旋管的管径定为DN150。
5、过滤器是将进入螺旋管内的腐熟秸秆与沼液进行分离。
6、循环水泵是将螺旋管的入口有一定的负压，使腐熟的秸秆吸入螺旋管内。
本实用新型的有益效果在于：
1、螺旋管在一定的转速下，出料量最大的角度为43度为最佳。
2、转速为90转/分时，电机的有效功率最高。
附图说明
图1为本实用新型的沼气消化罐螺旋管安装图。
电机-1减速器-2出口-3搅拌器-4搅拌器-5螺旋管-6入口-7最高水位-8未腐熟秸秆区-9沼液-10腐熟秸秆区-11沉沙区-12循环水泵-13过滤器-14阀门-15阀门-16有效水位-H螺旋管扬程-h罐壁与出口距离-L
具体实施方式
下面通过具体实施例对本实用新型作进一步详细描述，以助于理解本实用新型的内容。
如图1所示是本实用新型的一种安装在反应器上的出料螺旋管示意图。包括用于发酵产气的搪瓷拼装罐和出料螺旋管，出料螺旋管以一定的角度斜方向安装在搪瓷拼装罐罐体上，其入口7位置在腐熟秸秆区11的底部，出料螺旋管6从罐壁斜方向向上伸出，由于消化罐内的气压略高，其出口3应高于罐体内最高水位8，以防止出现虹吸现象。搅拌器4的作用是将未腐熟秸秆区9进行搅拌，使其秸秆充分与沼液混合。搅拌器5的作用是在螺旋管工作时，对腐熟秸秆区11的秸秆进行搅拌，以利腐熟秸秆被螺旋管吸走。螺旋管6内的螺旋桨叶为低转速桨叶，因此，电机1应经过减速器2才能与螺旋管6连接。
在运行时，有3种情况，第1种先出料，后进料。第2种进料出料同时进行。第3种进料时，螺旋管6不开动。
第1种先出料，后进料的结果是出料的沼渣较多，主要原因是螺旋管6的螺旋叶与管壁有缝隙，当螺旋管6启动时，螺旋叶将腐熟秸秆区11中较大的颗粒通过螺旋运动不断推上来，而沼液从螺旋叶与管壁之间的缝隙流回去。在消化罐运行过程中，经常有需要沼渣而不需要沼液的情况，这时就可以采用先出料后进料的运行方式。在腐熟秸秆区11内有搅拌器5，在开启螺旋管6时，必须将搅拌器5同时打开，以利于螺旋管6的工作效率。
第2种进料出料同时进行的结果是沼渣沼液也同时排出。消化罐内底部腐熟秸秆区11的 浓度是多少，那么，出料的浓度就是多少。螺旋管6的螺旋运动只是起到在螺旋管内搅拌和防止堵塞的作用。在开启螺旋管6时，必须将搅拌器5同时打开，以利于螺旋管6的工作效率。
第3种进料时螺旋出料管螺旋运动不启动，其结果是出料的沼液较多，由于螺旋运动停止，在进料时，消化罐内液位高出最高水位时，螺旋管在螺旋运动停止的情况下，也可以出料，但这时的螺旋桨叶在螺旋管内起的作用是阻止沼渣出料，只有沼液可以通过螺旋管排出。搅拌器5同时打开，以利于螺旋管6的工作效率。
以上3种进出料形势，都要开起循环水泵13，其作用是提高螺旋管6的工作效率。阀门15为常开阀门，阀门16为常闭阀门。当维修或堵塞时，可开启阀门16。
在秸秆沼气消化罐内，秸秆较轻，腐熟的秸秆在消化罐内仍有部分秸秆飘浮在液体的上方，有搅拌器4不断搅拌，不宜结块，但在出料管内由于没有搅拌器，出料管内宜结块，结块堵塞管道，有了螺旋管6对料液搅动和向上的推力，从而解决了堵塞问题。为了达到即解决堵塞问题，又节省电力，螺旋管6应是一个直管，不能拐弯，同时出料管须在发酵罐侧壁出料才能将料液排出，因此螺旋管6应有一定的角度。通过图1可以看出，当螺旋管与池底的夹角越小，管长就越长，造价越大。当夹角越大管短，造价会越小，出料液倾向于水平流动，但当螺旋管6与池底的夹角太小时，螺旋管道会加长，会使管道的沿程阻力加大，会使电机电量加大。因此，螺旋管6与池底适当的夹角很重要。一个最佳的夹角，会使消化罐螺旋管得到一个最佳的出料效果。如图1所示该夹角为40～50度。
在北方秸秆消化罐的螺旋管罐体外部分应作保温，防止螺旋管出口被结冰封堵，影响出料，如在南方，螺旋管出口可以不做保温。
螺旋管6的出口3高度高于消化罐的最高水位8，当螺旋管6有误操作时，不会有正负压的波动。对秸秆消化罐来说是安全的。螺旋管6顶部的电机1有防雨设施。
Claims (3)
1.一种秸秆沼气工程消化罐出料系统的出料装置，其特征是：以螺旋管进行出料，螺旋管入口部深入到消化罐中下部，螺旋管以一定的斜角向上伸出消化罐外，螺旋管出口高出消化罐内液面。
2.如权利要求1所述的秸秆沼气工程消化罐出料系统的出料装置，其特征是：所述螺旋管倾斜角度为40～50度。
3.如权利要求1或2所述的秸秆沼气工程消化罐出料系统的出料装置，其特征是：所述螺旋管是以90转/分旋转的螺旋管。
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